一种钛/钢层状复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103658970103658970A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310729886.9(22)申请日2013.12.26(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人竺培显朱坤亮周生刚(51)Int.Cl.B23K20/14(2006.01)B23K20/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称一种钛/钢层状复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种钛/钢层状复合材料的制备方法,属于金属复合材料制造技术领域。将钛板和钢板进行预处理，然后将两块钛板中间夹钢板叠放在一起，在真空度为10-2～10-4Pa、加热温度740℃～1319℃的炉体条件下，向上述叠放板材的单位面积上施加3～5MPa的压力，反应时间为1～10小时，随炉冷却后即得到钛/钢层状复合材料。用该方法制备的钛/钢层状复合材料比爆炸法和轧制法制备的钛/钢复合材料的抗弯曲性能提高10％～30％。CN103658970ACN10365897ACN103658970A权利要求书1/1页1.一种钛/钢层状复合材料的制备方法，其特征在于：将钛板和钢板表面进行预处理，然后将两块钛板中间夹钢板叠放在一起，在真空度为10-2～10-4Pa、加热温度740℃～1319℃的炉体条件下，向上述叠放板材的单位面积上施加3～5MPa的压力，反应时间为1～10小时，随炉冷却后即得到钛/钢层状复合材料。2.根据权利要求1所述的钛/钢层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述钛板为纯钛或钛含量大于10wt%的钛合金，厚度为0.8mm～10mm。3.根据权利要求1所述的钛/钢层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述钢板的厚度为2mm～20mm。4.根据权利要求1所述的钛/钢层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述钛板表面的预处理是先将钛板表面打磨，然后用10％的碱溶液浸泡一小时，再用蒸馏水冲洗，再用5％HF+15％HNO3浸泡一小时，之后用蒸馏水冲洗干净，最后用真空干燥箱干燥两个小时。5.根据权利要求1所述的钛/钢层状复合材料的制备方法，其特征在于：所述钢板表面预处理是先将钢板表面打磨，用5%HCl溶液处理钢板表面铁锈，用去离子水清洗钢板表面，最后在真空干燥箱中干燥两个小时。2CN103658970A说明书1/2页一种钛/钢层状复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种钛/钢层状复合材料的制备方法，属于金属复合材料制造技术领域。背景技术[0002]钛-钢复合板在化工、电力、机械等方面得到了广泛应用，且需求量在不断增加；长期以来，钛-钢复合材料主要由爆炸复合法和轧制复合法来生产，然而爆炸复合法要使用炸药进行爆炸，具有危险性，且由于爆炸瞬间温度很高，生产的钛-钢复合板会产生FeTi、Fe2Ti等脆性化合物，使复合板结合强度下降，抗弯曲性能下降；轧制复合法生产的钛-钢复合板结合强度低，轧件尺寸偏差较大，表面质量不够好，轧制法所需设备较复杂，占地面积大，且不适于生产。和爆炸复合法相比，用真空焊合法制备钛-钢复合板工艺安全，无污染，操作简单方便，成本低，且真空焊合法温度可控制，不会产生FeTi、Fe2Ti等脆性化合物，产品界面结合强度较好，具有良好的应用前景；与轧制法相比，真空焊合法所生产的钛/钢复合板结合强度好，尺寸偏差较小，表面质量好，所需设备简易，占地面积小，且适于生产塑性较低的合金。发明内容[0003]本发明提供一种钛/钢层状复合材料的制备方法，是一种操作简单方便，成本低，无污染，操作安全的复合材料制备工艺。[0004]本发明制备钛-钢层状复合材料的技术方案是：将钛板和钢板进行预处理，然后将两块钛板中间夹钢板叠放在一起，在真空度为10-2～10-4Pa、加热温度740℃～1319℃的炉体条件下，向上述叠放板材的单位面积上施加3～5MPa的压力，反应时间为1～10小时，随炉冷却后即得到钛/钢层状复合材料。[0005]所述钛板为纯钛或钛含量大于10wt%的钛合金，厚度为0.8mm～10mm。[0006]所述钢板的厚度为2mm～20mm。[0007]所述钛板表面的预处理是先将钛板表面打磨，然后用10％的碱溶液浸泡一小时，再用蒸馏水冲洗，再用5％HF+15％HNO3浸泡一小时，之后用蒸馏水冲洗干净，最后用真空干燥箱干燥两个小时。[0008]所述钢板表面预处理是先将钢板表面打磨，用5%HCl溶液处理钢板表面铁锈，用去离子水清洗钢板表面，之后在真空干燥箱中干燥两个小时。[0009]本发明的有益效果是：本发明制备出的钛/钢层状复合板具有界面结合性好、成本低、耐蚀性能好等优点，与爆